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Una casa de Rutan Long-EZ construida en 1984 en Inglaterra

Los aviones de construcción casera , también conocidos como aviones de aficionados o aviones de kit , son construidos por personas para quienes esta no es una actividad profesional. Estos aviones pueden construirse "desde cero", a partir de planos o de kits de montaje. [1] [2]

Resumen

En los Estados Unidos , Brasil , Australia , Nueva Zelanda y Sudáfrica , las aeronaves construidas en casa pueden tener licencia Experimental bajo la FAA o regulaciones locales similares. Con algunas limitaciones, el (los) constructor (es) de la aeronave deben haberlo hecho para su propia educación y recreación en lugar de con fines de lucro. [3] En los EE. UU., El constructor principal también puede solicitar un certificado de reparador para ese fuselaje. [4] [5] El certificado de reparador permite al titular realizar y aprobar la mayor parte del mantenimiento, las reparaciones y las inspecciones por sí mismo. [1] [2]

Alberto Santos-Dumont fue el primero en ofrecer planos de construcción gratuitos, publicando dibujos de su Demoiselle en la edición de junio de 1910 de Popular Mechanics. [6] El primer avión que se ofreció a la venta como planos, en lugar de un fuselaje completo, fue el Baby Ace a fines de la década de 1920. [7]

El primer avión de construcción casera de Canadá, Stitts SA-3A Playboy CF-RAD, volado por primera vez en 1955, visto en el Museo del Espacio y la Aviación de Canadá .

Los aviones construidos en casa ganaron popularidad en los EE. UU. En 1924 con el inicio de las Carreras Aéreas Nacionales , que se llevaron a cabo en Dayton , Ohio . Estas carreras requerían aviones con cargas útiles de 68 kg (150 lb) y motores de 80 pulgadas cúbicas o menos y, como consecuencia de las limitaciones de clase, la mayoría eran de fabricación amateur. Los años posteriores a Charles LindberghEl vuelo transatlántico trajo un pico de interés entre 1929 y 1933. Durante este período, muchos diseñadores, constructores y pilotos de aeronaves fueron autodidactas y la alta tasa de accidentes provocó la condena pública y la creciente regulación de la construcción de aficionados. Las normas federales resultantes sobre diseño, ingeniería, análisis de tensión, uso de hardware de calidad aeronáutica y pruebas de aeronaves pusieron fin a la construcción de aficionados, excepto en algunas áreas especializadas, como las carreras. En 1946 Goodyearreinició las Carreras Aéreas Nacionales, incluida una clase para aviones propulsados ​​por motores de 200 pulgadas cúbicas y más pequeños. La clase de pilotos enanos se extendió a nivel nacional en los EE. UU. Y esto llevó a pedidos de estándares aceptables para permitir el uso recreativo de aviones construidos por aficionados. A mediados de la década de 1950, tanto los EE. UU. Como Canadá permitieron una vez más que los aviones construidos por aficionados cumplieran estándares y limitaciones específicos. [2]

Los aviones construidos en casa son generalmente pequeños, de uno a cuatro asientos, que emplean métodos simples de construcción. Los marcos de madera o metal cubiertos de tela y la madera contrachapada son comunes en la estructura de la aeronave, pero cada vez más se utilizan fibra de vidrio y otros compuestos , así como técnicas de construcción de aluminio completo, técnicas iniciadas por primera vez por Hugo Junkers ya a fines de la era de la Primera Guerra Mundial. . Los motores suelen ser iguales o similares a los motores utilizados en aeronaves certificadas (como Lycoming , Continental , Rotax y Jabiru ). Una minoría de construcciones de viviendas utiliza motores de automóvil convertidos , conVolkswagen refrigerado por aire -4s planas , Subaru basados en motores de líquido enfriado, Mazda Wankel y Chevrolet Corvair motores de seis cilindros que son más comunes. El uso de motores automotrices ayuda a reducir costos, pero muchos constructores prefieren motores de avión dedicados , que se percibe que tienen mejor desempeño y confiabilidad. Otros motores que se han utilizado incluyen motores de motosierra y motocicletas . [1] [2]

Una combinación de costos y litigios , especialmente a mediados de la década de 1980, disuadió a los fabricantes de aviación general de introducir nuevos diseños y llevó a que las construcciones de viviendas superaran en cinco a uno a los aviones fabricados en fábrica. En 2003, la cantidad de construcciones de viviendas producidas en los EE. UU. Superó la cantidad producida por cualquier fabricante certificado. [ cita requerida ]

Historia

La historia de los aviones construidos por aficionados se remonta al comienzo de la aviación. Incluso si los hermanos Wright , Clément Ader , y sus sucesores tenían objetivos comerciales en mente, los primeros aviones fueron construidos por apasionados entusiastas cuyo objetivo era volar. [ cita requerida ]

Primeros años

La aviación dio un salto adelante con la industrialización que acompañó a la Primera Guerra Mundial . En el período de la posguerra, los fabricantes necesitaban encontrar nuevos mercados e introdujeron modelos diseñados para el turismo. Sin embargo, estas máquinas solo eran asequibles para los muy ricos.

Muchos aviones estadounidenses diseñados y registrados en la década de 1920 en adelante fueron considerados "experimentales" por la (entonces) CAA, el mismo registro bajo el cual se emiten Certificados Especiales de Aeronavegabilidad a las construcciones de viviendas modernas . Muchos de estos eran prototipos, pero diseños como el primer diseño de 1923 de Bernard Pietenpol fueron algunos de los primeros aviones construidos en casa. En 1928, Henri Mignet publicó planos para su HM-8 Pou-du-Ciel , al igual que Pietenpol para su Air Camper . Más tarde, Pietenpol construyó una fábrica y en 1933 comenzó a crear y vender kits de aviones parcialmente construidos. [2]

En 1936, se creó en Francia una asociación de aficionados a la aviación. Comenzaron a aparecer muchos tipos de aeronaves de aficionados, y en 1938 se enmendó la legislación para establecer un Certificat de navigabilité restreint d'aéronef ( CNRA , " certificado de operación restringida para aeronaves "). 1946 vio el nacimiento de la Asociación de Aeronaves Ultraligeras que en 1952 se convirtió en la Asociación de Vuelo Popular en el Reino Unido , seguida en 1953 por la Asociación de Aeronaves Experimentales (EAA) en los Estados Unidos y la Asociación de Aeronaves Deportivas en Australia .

El término "construcción de viviendas" se hizo popular a mediados de la década de 1950 cuando el fundador de EAA, Paul Poberezny, escribió una serie de artículos para la revista Mechanix Illustrated donde explicaba cómo una persona podía comprar un conjunto de planos y construir su propio avión en casa. En 1955, Poberezny cofundó, con Robert D. Blacker, el primer programa de alcance juvenil de EAA, Project Schoolflight , que llevó la "construcción de viviendas" a las clases de artes industriales de las escuelas secundarias en todo Estados Unidos. Los artículos de Mechanix Illustrated de Poberezny obtuvieron elogios en todo el mundo y el concepto de construcción de viviendas en aviones despegó. [8] [9] [10]

Tecnología e innovación

El Questair Venture estableció nuevos estándares de velocidad en el diseño de aviones construidos en kit

Hasta finales de la década de 1950, los constructores se habían centrado principalmente en el diseño de madera y tela y tubos de acero y tela. Sin las restricciones regulatorias que enfrentan los fabricantes de aviones de producción, los constructores de viviendas introdujeron diseños y técnicas de construcción innovadores. Burt Rutan introdujo el diseño canard en el mundo de la construcción de viviendas y fue pionero en el uso de la construcción compuesta. Richard VanGrunsven llevó la construcción de metal en kitplanes a un nuevo nivel en su serie de vehículos recreativos . A medida que la sofisticación de los kits mejoró, componentes como los pilotos automáticos y los instrumentos de navegación más avanzados se volvieron comunes. [1] [2]

Los litigios durante las décadas de 1970 y 1980 provocaron un estancamiento en el mercado de las aeronaves pequeñas, lo que obligó a las empresas sobrevivientes a conservar diseños más antiguos y probados. En los últimos años, las regulaciones menos restrictivas para la construcción de viviendas permitieron a varios fabricantes desarrollar diseños nuevos e innovadores; muchos pueden superar a los aviones de producción certificados de su clase.

Un ejemplo de diseño de construcción de viviendas de alta gama es Lancair , que ha desarrollado una serie de kits de alto rendimiento. El más poderoso es el Lancair Propjet , un kit de cuatro lugares con presurización de cabina y un motor turbohélice , que navega a 24,000 pies (7,300 m) y 370 nudos (425 mph, 685 km / h). Aunque los aviones como este se consideran "construidos en casa" por razones legales, normalmente se construyen en la fábrica con la ayuda del comprador. Esto permite a la empresa que vende el kit evitar el largo y costoso proceso de certificación, ya que sigue siendo construido por el propietario de acuerdo con las regulaciones. [ cita requerida ]Uno de los términos aplicados a este concepto se conoce comúnmente como "La regla del 51%", que requiere que los constructores realicen la mayor parte de la fabricación y el montaje para obtener un Certificado de aeronavegabilidad como aeronave de fabricación amateur. [11]

Swearingen SX-300

Se ha construido una pequeña cantidad de aviones de reacción a reacción desde la década de 1970, incluido el diminuto Bede Aircraft BD-5J . [2]

Tendencias futuras

Se le preguntó al presidente de Van's Aircraft and Aircraft Kit Industry Association (AKIA), Dick VanGrunsven, sobre el futuro de la industria de los kits de aviones en una amplia entrevista en la revista KitPlanes en diciembre de 2012:

No espero ver cambios dramáticos en la industria en los próximos cinco años. Diez años; quién sabe, depende demasiado de los precios del combustible, la política de la FAA, etc. En general, creo que nuestra industria seguirá madurando, especialmente a medida que AKIA tenga éxito en su crecimiento y tenga una influencia positiva en la profesionalidad de los miembros de su industria y en los constructores / pilotos de sus productos. Con la preocupación por los precios del combustible, podríamos ver una tendencia hacia aviones de menor potencia destinados más a vuelos deportivos puros en lugar de la tendencia hacia aviones de campo traviesa, que ha sido la norma durante los últimos 30 años. Esperaría que hacia el final de ese período, haya algunas empresas de diseño en aviones de propulsión eléctrica, pero solo si la tecnología de las baterías mejora significativamente. Podríamos ver más construcciones de viviendas tipo planeador,vinculado tanto a los altos precios del combustible como a la tecnología emergente de propulsión eléctrica.

Lo que hacemos en Van's podría reflejar algunas de las ideas anteriores. Desafortunadamente, no veo el potencial de crecimiento que había en las décadas de 1980 y 1990. Parece haber una base piloto cada vez menor de la que extraer personas para construir kits. Además, con los cambios demográficos, es posible que haya una disminución del interés o la capacidad de emprender la construcción de aviones como pasatiempo. Con suerte, las iniciativas de EAA y AOPA para interesar a más personas en aprender a volar ayudarán a crear un mercado más grande para nuestros aviones.

Los mercados emergentes como China e India también podrían impulsar la demanda de nuestros productos, pero será necesario formar infraestructuras completas antes de que pequeños actores como nosotros puedan beneficiarse. [12]

Materiales de construcción

Los aviones caseros pueden construirse con cualquier material que sea lo suficientemente ligero y resistente para volar. A continuación se detallan varios métodos de construcción comunes.

Madera y tela

Una construcción típica de madera y tela construida por aficionados, las Bowers Fly Baby .
A Camper Aire Pietenpol en construcción, que muestra la estructura marco de madera que será cubierta con tela de aviones .

Esta es la construcción más antigua, vista en el primer avión y, por lo tanto, la más conocida. Por esa razón, las asociaciones de aeronaves construidas por aficionados tendrán más especialistas en este tipo de embarcaciones que en otras. [1] [2]

Las maderas más utilizadas son el abeto de Sitka y el abeto de Douglas , que ofrecen una excelente relación resistencia-peso. Los miembros estructurales de madera se unen con adhesivo, generalmente epoxi . A diferencia de las técnicas de construcción con madera utilizadas en otras aplicaciones, prácticamente todas las juntas de madera en aviones son juntas a tope simples , con refuerzos de madera contrachapada . Las articulaciones están diseñadas para ser más fuertes que los miembros. Una vez que se ha completado la estructura, la aeronave se cubre con tela aeronáutica (generalmente poliéster de grado aeronáutico). La ventaja de este tipo de construcción es que no requiere herramientas y equipos complejos, sino elementos comunes como sierra, cepilladora, lima, papel de lija y abrazaderas. [1] [2]

Ejemplos de diseños de telas y madera hechos por aficionados incluyen:

  • El clásico Pietenpol Air Camper , una casa construida desde la década de 1920
  • El Bowers Fly Baby , un monoplano de ala baja que ha sido popular desde la década de 1960
  • El Ison miniMAX

Mezcla de madera / compuesto

Una tendencia reciente es hacia los aviones compuestos de madera. El material de carga básico sigue siendo madera, pero se combina con espuma (por ejemplo, para aumentar la resistencia al pandeo de las pieles de madera contrachapada que transportan cargas) y otros materiales sintéticos como fibra de vidrio y carbono (para aumentar localmente el módulo de estructuras de carga como el larguero). gorras, etc.). [1] [2]

Ejemplos de diseños de compuestos de madera incluyen:

  • Proyecto de avión experimental ibis , diseñado por Roger Junqua
  • Serie KR de construcciones para el hogar diseñadas por Ken Rand
  • PIK-26 diseñado por Kai Mellen
Una construcción de madera no típica construida por aficionados, el IBIS RJ03 .

Metal

Los aviones de furgoneta como este RV-4 son el tipo de construcción casera de metal más común.
Interior del cono de cola de un Murphy Moose en construcción, mostrando el diseño semi-monocasco totalmente metálico

Los aviones construidos con metal utilizan técnicas similares a las de los aviones más convencionales construidos en fábrica. Pueden ser más desafiantes de construir, requiriendo corte de metal, modelado de metal y remachado si se construye a partir de planos. Los kits de "construcción rápida" están disponibles en los que el corte, el modelado y la perforación del orificio se realizan principalmente, y solo requieren acabado y ensamblaje. Estos kits también están disponibles para otros tipos de construcción de aviones, especialmente compuestos. [1] [2]

Hay tres tipos principales de construcción de metal: chapa de aluminio , tubo de aluminio y tubo de acero soldado . Las estructuras de los tubos están cubiertas de tela aeronáutica , al igual que los aviones de madera.

Entre los ejemplos de aeronaves de aficionados a base de metal se incluyen:

  • El Murphy Moose , rebelde , Súper rebelde y Maverick , producida por Murphy Aeronaves
  • Las Vans RV-4 , RV-8 , RV-10 y otros modelos producidos por Van's Aircraft son los aviones de construcción casera de metal más populares.
  • Familia de aviones de dos asientos Zenith CH601 Zodiac y Zenith STOL CH701 de Chris Heintz
  • El ARV Super2 tiene alas, fuselaje y empaquetadura convencionales, pero la cabina es un monocasco de aleación superplástica "Supral".

Compuesto

Un Quickie Q2 de fibra de vidrio / espuma .
Una construcción compuesta Cirrus VK-30 , uno de los aviones de construcción casera más grandes de su tiempo.

Las estructuras de material compuesto están hechas de tela con una alta resistencia a la tracción (generalmente fibra de vidrio o fibra de carbono , u ocasionalmente Kevlar ) combinada con un plástico estructural (generalmente epoxi , aunque en algunos aviones se usa viniléster ). La tela está saturada con el plástico estructural en forma líquida; cuando el plástico cura y se endurece, la pieza mantendrá su forma mientras posee las características de resistencia de la tela. [1] [2]

Los dos tipos principales de planos compuestos son compuestos moldeados, donde las estructuras principales como las pieles de las alas y las mitades del fuselaje se preparan y curan en moldes, y sin molde, donde las formas se tallan en espuma y luego se cubren con fibra de vidrio o fibra de carbono. [1] [2]

Las ventajas de este tipo de construcción incluyen superficies lisas (sin el arrastre de los remaches), la capacidad de hacer curvas compuestas y la capacidad de colocar fibra de vidrio o fibra de carbono en posiciones, orientaciones y cantidades óptimas. Los inconvenientes incluyen la necesidad de trabajar con productos químicos, así como la baja resistencia en direcciones perpendiculares a la fibra. Los composites proporcionan una resistencia excelente a su peso. La rigidez del material que depende de la dirección (en oposición a la misma en todas las direcciones, como con los metales) permite una "adaptación elástica" avanzada de las piezas compuestas. [1] [2]

Ejemplos de embarcaciones de aficionados hechas de materiales compuestos incluyen:

  • Diseños de Canard como VariEze y Long EZ diseñados por Burt Rutan
  • El propulsor de empuje Cirrus VK-30 diseñado por Jeff Viken y los hermanos Klapmeier
  • La familia Europa XS de monoplanos británicos de dos plazas diseñados por Ivan Shaw
  • Las series Glasair I , II y III de construcciones de viviendas de alto rendimiento diseñadas por Tom Hamilton

Seguridad

El historial de seguridad de las construcciones de viviendas no es tan bueno como el de las aeronaves de aviación general certificadas . En los Estados Unidos, en 2003, las aeronaves construidas por aficionados experimentaron una tasa de 21,6 accidentes por cada 100.000 horas de vuelo; la tasa global de accidentes de la aviación general para ese año fue de 6,75 por 100.000 horas de vuelo. [13]

La tasa de accidentes de las aeronaves construidas en casa en los EE. UU. Ha sido durante mucho tiempo una preocupación para la Administración Federal de Aviación . En Sun 'n Fun 2010, el administrador de la FAA, Randy Babbitt, dijo que las construcciones de viviendas "representan el 10 por ciento de la flota de GA, pero el 27 por ciento de los accidentes. No son los constructores (que se meten en accidentes), sino los segundos propietarios. Necesitamos una mejor capacitación de transición . " [14] En los EE. UU., La instrucción de vuelo , incluida la instrucción de vuelo primaria, se puede recibir en la aeronave construida por el propietario de cualquier instructor que desee proporcionar dicha instrucción. [15]

Un estudio publicado en 2012 por la Junta Nacional de Seguridad en el Transporte de EE. UU . Concluyó que los aviones construidos en casa en los EE. UU. Tienen una tasa de accidentes de 3 a 4 veces mayor que el resto de la flota de aviación general . Casi el 10% de los accidentes de construcción de viviendas ocurrieron en el primer vuelo y el 9% de los accidentes ocurrieron en aviones que se vendieron en el primer vuelo del nuevo propietario. El estudio también identificó que las fallas de las centrales eléctricas y la pérdida de control de los accidentes en vuelo fueron mucho más altas que las mismas tasas para las aeronaves certificadas. [16] [17]

La mayoría de las normativas de aviación de los países exigen que las aeronaves construidas por aficionados estén marcadas físicamente como tales (por ejemplo, en el Reino Unido, se debe mostrar "Advertencia para los ocupantes: esta aeronave ... está construida por aficionados" [18] ), y las pruebas de vuelo adicionales suelen ser requerido antes de que los pasajeros (que no son pilotos en sí mismos) puedan ser transportados.

Cultura

La exhibición aérea más grande del mundo es la exhibición aérea anual EAA AirVenture Oshkosh de la Asociación de Aeronaves Experimentales en Oshkosh, Wisconsin , que tiene lugar a fines de julio y principios de agosto. Otros eventos anuales son el Sun N 'Fun Fly-In, que ocurre a principios de la primavera en Lakeland, Florida , y el Northwest EAA Fly-In en Arlington, Washington . Estos eventos se denominan fly-in, ya que muchas personas vuelan sus viviendas y otros aviones al aeropuerto donde se realiza el espectáculo, a menudo acampando allí durante todo el tiempo. Ambos eventos duran una semana. Los despegues y aterrizajes en estos espectáculos se cuentan por miles. [19]

Ver también

  • Proceso de diseño de aeronaves
  • Ultraligero
  • Certificado especial de aeronavegabilidad
  • Heathkit
  • Kit de coche

Referencias

  1. ^ a b c d e f g h i j k Armstrong, Kenneth: Elegir su casa construida: ¡la que terminará y volará! Segunda edición , páginas 39-52. Butterfield Press, 1993. ISBN  0-932579-26-4
  2. ^ a b c d e f g h i j k l m n Peter M Bowers: Guía para la construcción de viviendas - Novena edición . TAB Books, Blue Ridge Summit PA, 1984. ISBN 0-8306-2364-7 
  3. ^ "Categoría experimental que opera aeronaves construidas por aficionados, construidas en kit o deportivas ligeras" . Archivado desde el original el 11 de febrero de 2012 . Consultado el 19 de marzo de 2012 .
  4. ^ "Certificado de reparador de aviones construidos por aficionados" . Administración Federal de Aviación . 18 de agosto de 2020 . Consultado el 12 de septiembre de 2020 .
  5. ^ "constructor de aviones experimentales - elegibilidad, privilegios y limitaciones" . eCFR . 9 de agosto de 1979 . Consultado el 12 de septiembre de 2020 .
  6. ^ Misegades, Kent (marzo de 2013). " Diseñadores europeos de aviones de construcción casera archivado el 25 de julio de 2015 en la Wayback Machine " Boletín de la EAA. Consultado el 24 de julio de 2015.
  7. ^ Clark, Anders (5 de octubre de 2014). " Historia del certificado experimental archivado 2015-02-07 en la Wayback Machine ". Discípulos del vuelo. Consultado el 24 de julio de 2015.
  8. ^ David Gustafson (2012). "Cómo construir un avión" . Archivado desde el original el 18 de marzo de 2015 . Consultado el 24 de febrero de 2015 .
  9. ^ David Gustafson (2012). "Tres grandes logros de Paul Poberezny" . Archivado desde el original el 21 de agosto de 2014 . Consultado el 24 de febrero de 2015 .
  10. ^ "51 héroes de la aviación" . Consultado el 23 de febrero de 2015 .
  11. ^ "Aviones construidos por aficionados - Administración Federal de Aviación" . Archivado desde el original el 30 de noviembre de 2010 . Consultado el 21 de noviembre de 2010 .
  12. ^ Bernard, Mary y Suzanne B. Bopp: Preguntas y respuestas con el presidente de AKIA, Dick VanGrunsven , Kitplanes, volumen 29, número 12, diciembre de 2012, páginas 28-29. Publicaciones de Belvoir. ISSN 0891-1851
  13. ^ Junta de seguridad del transporte nacional (2007). "Aviación general de Estados Unidos, año natural 2003" (PDF) . Revisión anual de datos de accidentes de aeronaves . Archivado (PDF) desde el original el 24 de agosto de 2007 . Consultado el 1 de junio de 2008 .
  14. ^ Grady, Mary (abril de 2010). "El administrador de la FAA, Babbitt, toma Sun 'n Fun" . Archivado desde el original el 11 de junio de 2011 . Consultado el 17 de abril de 2010 .
  15. ^ "¿Puedo recibir instrucciones en mi propia aeronave para obtener el certificado de piloto deportivo si está registrado como una construcción casera experimental?" . Asociación de Aeronaves Experimentales . Archivado desde el original el 13 de octubre de 2011 . Consultado el 13 de febrero de 2012 .
  16. ^ Wanttaja, Ron: Estudio de seguridad de aeronaves construidas por aficionados , Kitplanes, volumen 29, número 12, diciembre de 2012, páginas 36-41. Publicaciones de Belvoir. ISSN 0891-1851
  17. ^ Grady, Mary (22 de mayo de 2012). "NTSB completa el estudio de seguridad de construcción de viviendas" . AVweb . Archivado desde el original el 26 de mayo de 2012 . Consultado el 24 de mayo de 2012 .
  18. ^ "CAP 659: aviones de fabricación amateur: una guía para la aprobación, construcción y operación de aviones de fabricación amateur" (PDF) . Autoridad de Aviación Civil. Noviembre de 2005. Archivado desde el original (PDF) el 16 de mayo de 2004.
  19. ^ "AirVenture 2019: hechos y cifras para un año récord" . EAAA . Consultado el 7 de febrero de 2021 .

Enlaces externos

  • Asociación de Aeronaves Experimentales (EAA)
  • Light Aircraft Association , el organismo representativo en el Reino Unido de los aviones de aficionados.
  • Circular de asesoramiento de la FAA 20-27G: Certificación y operación de aeronaves construidas por aficionados